2013届高考一轮物理复习课件选修3-1第八章 磁场第2讲 磁场对运动电荷的作用(教科版)(精品).ppt

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1、考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验第第2讲磁场对运动电荷的作用讲磁场对运动电荷的作用2013届高考一轮物理复习课件选修届高考一轮物理复习课件选修3-1第八章第八章 磁场（教科版）磁场（教科版）考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验1.洛伦兹力洛伦兹力：磁：磁场对场对_的作用力叫洛的作用力叫洛伦兹伦兹力力洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向(考纲要求考纲要求)洛伦兹力的公式洛伦兹力的公式 (考纲要求考纲要求)洛伦兹力的

2、方向洛伦兹力的方向(1)判定方法判定方法左手定左手定则则：掌心：掌心磁感磁感线线_穿入掌心；穿入掌心；四指四指指向正指向正电电荷运荷运动动的方向或的方向或负电负电荷运荷运动动的的_；拇指拇指指向指向_的方向的方向2运运动电动电荷荷垂直垂直反方向反方向洛洛伦兹伦兹力力考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2)方向特点方向特点：FB，Fv，即，即F垂垂直于直于B和和v决定的决定的_(注意：洛注意：洛伦兹伦兹力不做功力不做功)洛伦兹力的大小洛伦兹力的大小(1)vB时时，洛，洛伦兹伦兹力力F_.(0或或180)(2)v

3、B时时，洛，洛伦兹伦兹力力F_.(90)(3)v0时时，洛，洛伦兹伦兹力力F_.3平面平面00qvB考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验若若vB，带电带电粒子不受洛粒子不受洛伦兹伦兹力，在匀力，在匀强强磁磁场场中做中做_运运动动若若vB，带电带电粒子粒子仅仅受洛受洛伦兹伦兹力作用，在垂直于磁感力作用，在垂直于磁感线线的平的平面内以入射速度面内以入射速度v做做_运运动动带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动 (考纲要求考纲要求)1.2匀速直匀速直线线匀速匀速圆圆周周考基自主落实考基自主落实核心考点透

4、析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验质谱仪质谱仪(1)构造构造：如：如图图821所示，由所示，由粒子源、粒子源、_、_和照相底片等构成和照相底片等构成(2)原理原理：粒子由静止被加速：粒子由静止被加速电电场场加速，根据加速，根据动动能定理可得关能定理可得关系式系式质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器(考纲要求考纲要求)图图8211.粒子在磁粒子在磁场场中受洛中受洛伦兹伦兹力作用而偏力作用而偏转转，做匀速，做匀速圆圆周运周运动动，根据牛根据牛顿顿第二定律得关系式第二定律得关系式qvB .由两式可得出需要研究的物理量，如粒子由两式可得出需要研究的物

5、理量，如粒子轨轨道半径、粒子道半径、粒子质质量、比荷量、比荷r ，m ，.加速加速电场电场偏偏转转磁磁场场考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验回旋加速器回旋加速器(1)构造构造：如：如图图822所示，所示，D1、D2是是半半圆圆金属盒，金属盒，D形盒的形盒的缝缝隙隙处处接接_电电源源D形盒形盒处处于匀于匀强强磁磁场场中中(2)原理原理：交流：交流电电的周期和粒子做的周期和粒子做圆圆周运周运动动的周期的周期_，粒子在，粒子在圆圆周运周运动动的的过过程中一次一次地程中一次一次地经过经过D形盒形盒缝缝隙，两盒隙，两盒

6、间间的的电势电势差一次一次地反向，粒子就会差一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速被一次一次地加速图图8222子子获获得的最大得的最大动动能由能由_和和D形盒形盒_决定，与决定，与加速加速电压电压_可可见见粒粒交流交流磁感磁感应应强强度度半径半径无关无关相等相等考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练

7、高考快乐体验高考快乐体验考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2011遵义高三检测遵义高三检测)关于关于电场电场力与洛力与洛伦兹伦兹力，以下力，以下说说法正确的法正确的是是 ()A电电荷只要荷只要处处在在电场电场中，就会受到中，就会受到电场电场力，而力，而电电荷静止在磁荷静止在磁 场场中，也可能受到洛中，也可能受到洛伦兹伦兹力力B电场电场力力对对在在电场电场中的中的电电荷一定会做功，而洛荷一定会做功，而洛伦兹伦兹力力对对在磁在磁 场场中的中的电电荷却不会做功荷却不会做功C电场电场力与洛力与洛伦兹伦兹力一力一样样

8、，受力方向都在，受力方向都在电场线电场线和磁感和磁感线线上上D只有运只有运动动的的电电荷在磁荷在磁场场中才可能会受到洛中才可能会受到洛伦兹伦兹力的作用力的作用解析解析静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，静止在磁场中的电荷不可能受到洛伦兹力，A错；尽管错；尽管电场力对电荷可以做功，但如果电荷在电场中不动或沿等势面电场力对电荷可以做功，但如果电荷在电场中不动或沿等势面移动，电场力做功为零，移动，电场力做功为零，B错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，错；洛伦兹力的方向与磁感线垂直，与运动方向垂直，与运动方向垂直，C错只有错只有D是正确的是正确的答案答案D1考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透

9、析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2011黄山高三检测黄山高三检测)下列各下列各图图中，运中，运动电动电荷的速度方向、荷的速度方向、磁感磁感应应强强度方向和度方向和电电荷的受力方向之荷的受力方向之间间的关系正确的是的关系正确的是 ()2解析解析根据左手定则，根据左手定则，A中中F方向应向上，方向应向上，B中中F方向应向方向应向下，故下，故A错、错、B对对C、D中都是中都是vB，F0，故，故C、D都都错错答案答案B考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验如如图图823所示，半

10、径所示，半径为为r的的圆圆形形空空间间内，存在着垂直于内，存在着垂直于纸纸面向里的面向里的匀匀强强磁磁场场，一个，一个带电带电粒子粒子(不不计计重力重力)从从A点以速度点以速度v0垂直于磁垂直于磁场场方向射入方向射入磁磁场场中，并从中，并从B点射出，若点射出，若AOB120，则该带电则该带电粒子在磁粒子在磁场场中运中运动动的的时间为时间为()图图8233考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验答案答案D考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快

11、乐体验1922年英国物理学家阿斯年英国物理学家阿斯顿顿因因质谱质谱仪仪的的发发明、同位素和明、同位素和质谱质谱的研究荣的研究荣获获了了诺贝诺贝尔尔化学化学奖奖若速度相同的若速度相同的同一束粒子由左端射入同一束粒子由左端射入质谱仪质谱仪后的后的运运动轨动轨迹如迹如图图824所示，所示，则则下下列相关列相关说说法中正确的是法中正确的是 ()A该该束束带电带电粒子粒子带负电带负电B速度速度选择选择器的器的P1极板极板带带正正电电图图8244C在在B2磁磁场场中运中运动动半径越大的粒子，半径越大的粒子，质质量越大量越大考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练

12、活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验答案答案BD考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2012石家庄教学检测石家庄教学检测)劳伦劳伦斯和斯和利文斯利文斯设计设计出回旋加速器，工作出回旋加速器，工作原理示意原理示意图图如如图图825所示所示置于高真空中的置于高真空中的D形金属盒半径形金属盒半径为为R，两盒，两盒间间的狭的狭缝缝很小，很小，带电带电粒子穿粒子穿过过的的时间时间可忽略磁感可忽略磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场与盒面垂直，与盒面垂直，高高频频交流交流电频电频率率为为f，加，加图图8255速速电

13、压为电压为U0.若若A处处粒子源粒子源产产生的生的质质子子质质量量为为m、电电荷量荷量为为q，在加速器中被加速，且加速，在加速器中被加速，且加速过过程中不考程中不考虑虑相相对论对论效效应应和重力的影响和重力的影响则则下列下列说说法正确的是法正确的是 ()A质质子被加速后的最大速度不可能超子被加速后的最大速度不可能超过过2RfB质质子离开回旋加速器子离开回旋加速器时时的最大的最大动动能与加速能与加速电压电压U成正比成正比考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验D.不改不改变变磁感磁感应应强强度度B和交流和交流电频电频

14、率率f，该该回旋加速器也回旋加速器也 能用于能用于粒子加速粒子加速答案答案AC考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验洛洛伦兹伦兹力和安培力的关系力和安培力的关系洛洛伦兹伦兹力是力是单单个运个运动电动电荷在磁荷在磁场场中受到的力，而安培力是中受到的力，而安培力是导导体体中所有定向移中所有定向移动动的自由的自由电电荷受到的洛荷受到的洛伦兹伦兹力的宏力的宏观观表表现现洛洛伦兹伦兹力方向的特点力方向的特点(1)洛洛伦兹伦兹力的方向力的方向总总是垂直于运是垂直于运动电动电荷速度方向和磁荷速度方向和磁场场方向确方向确定的平面

15、定的平面(2)当当电电荷运荷运动动方向方向发发生生变变化化时时，洛，洛伦兹伦兹力的方向也随之力的方向也随之变变化化(3)用左手定用左手定则则判断判断负电负电荷在磁荷在磁场场中运中运动动所受的洛所受的洛伦兹伦兹力力时时，要，要注意将四指指向注意将四指指向电电荷运荷运动动的反方向的反方向考点一考点一 对洛伦兹力的理解对洛伦兹力的理解12考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验3洛洛伦兹伦兹力与力与电场电场力的比力的比较较考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考

16、快乐体验高考快乐体验用用绝缘细线悬绝缘细线悬挂一个挂一个质质量量为为m，带电带电荷量荷量为为q的小球，的小球，让让它它处处于于图图826所示的所示的磁感磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中由于磁中由于磁场场的运的运动动，小球静止在，小球静止在图图中位置，中位置，这时悬线这时悬线与与竖竖直方向直方向夹夹角角为为，并被拉，并被拉紧紧，则则磁磁场场的运的运动动速度和方向是速度和方向是 ()【典例【典例1】图图826考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验答案答案C考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物

17、理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验在如在如图图827所示的空所示的空间间中，存在中，存在电场电场强强度度为为E的匀的匀强强电场电场，同，同时时存在沿存在沿x轴负轴负方向、方向、磁感磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场一一质质子子(电电荷荷量量为为e)在在该该空空间间恰沿恰沿y轴轴正方向以速度正方向以速度v匀速匀速运运动动据此可以判断出据此可以判断出 ()【变式变式1】图图827A质质子所受子所受电场电场力大小等于力大小等于eE，运，运动动中中电势电势能减小；沿能减小；沿 z轴轴正方向正方向电势电势升高升高B质质子所受子所受电场电场力大小等于力大小等于e

18、E，运，运动动中中电势电势能增大；沿能增大；沿 z轴轴正方向正方向电势电势降低降低C质质子所受子所受电场电场力大小等于力大小等于evB，运，运动动中中电势电势能不能不变变；沿沿z轴轴正方向正方向电势电势升高升高D质质子所受子所受电场电场力大小等于力大小等于evB，运，运动动中中电势电势能不能不变变；沿沿z轴轴正方向正方向电势电势降低降低考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验解析解析解答本题是利用左手定则判断洛伦兹力的方向，根解答本题是利用左手定则判断洛伦兹力的方向，根据平衡条件判断电场力方向及电场方向，注意运用电

19、场力据平衡条件判断电场力方向及电场方向，注意运用电场力做功与电势能变化的关系，沿电场线方向电势降低匀强做功与电势能变化的关系，沿电场线方向电势降低匀强磁场的磁感应强度磁场的磁感应强度B的方向沿的方向沿x轴负方向，质子沿轴负方向，质子沿y轴正方轴正方向运动，由左手定则可确定洛伦兹力沿向运动，由左手定则可确定洛伦兹力沿z轴正方向；由于轴正方向；由于质子受电场力和洛伦兹力作用沿质子受电场力和洛伦兹力作用沿y轴正方向做匀速直线运轴正方向做匀速直线运动，故电场力动，故电场力eE等于洛伦兹力等于洛伦兹力evB，方向沿，方向沿z轴负方向，即轴负方向，即电场方向沿电场方向沿z轴负方向，质子在运动过程中电场力不

20、做功，轴负方向，质子在运动过程中电场力不做功，电势能不变，沿电势能不变，沿z轴正方向即电场反方向电势升高，故轴正方向即电场反方向电势升高，故C正正确，确，A、B、D错误错误答案答案C考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验圆心的确定圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图如

21、图828甲所示，甲所示，图中图中P为入射点，为入射点，M为出射点为出射点)考点二考点二带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动1 甲乙甲乙 图图828考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置已知入射方向、入射点和出射点的位置时时，可以通，可以通过过入入射点作入射方向的垂射点作入射方向的垂线线，连连接入射点和出射点，作其中垂接入射点和出射点，作其中垂线线，这这两条垂两条垂线线的交点就是的交点就是圆圆弧弧轨轨迹的迹的圆圆心心(如如图图828乙所示，乙所示，P为为入射点

22、，入射点，M为为出射点出射点)半径的确定半径的确定可利用物理学公式或几何知可利用物理学公式或几何知识识(勾股定理、三角函数等勾股定理、三角函数等)求求出半径大小出半径大小运动时间的确定运动时间的确定23考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验如如图图829所示，所示，长长方形方形abcd长长ad0.6 m，宽宽ab0.3 m，O、e分分别别是是ad、bc的的中点，以中点，以ad为为直径的半直径的半圆圆内有垂直于内有垂直于纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场(边边界上无磁界上无磁场场)，磁感，磁感应应强强度度B0.2

23、5 T一群不一群不计计重力、重力、质质量量m3107kg、电电荷量荷量q2103C的的带电带电粒子以速度粒子以速度v5102 m/s沿垂沿垂【典例典例2】图图829直直ad方向且垂直于磁方向且垂直于磁场场射入磁射入磁场场区域，不考区域，不考虑虑粒子粒子间间的相的相互作用互作用(1)若从若从O点射入的点射入的带电带电粒子粒子刚刚好沿好沿Oe直直线线射出，求空射出，求空间间所所加加电场电场的大小和方向的大小和方向(2)若只有磁若只有磁场时场时，某，某带电带电粒子从粒子从O点射入，求点射入，求该该粒子从粒子从长长方形方形abcd射出的位置射出的位置考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理

24、建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验解析解析(1)若从若从O点射入的带电粒子刚好沿点射入的带电粒子刚好沿Oe直线射出，则直线射出，则粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡，即粒子所受的洛伦兹力与电场力平衡，即qvBqE，得，得EvB125 V/m由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，所以电场力向下，由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，所以电场力向下，因为粒子带正电，所以电场方向与因为粒子带正电，所以电场方向与bc边平行向下边平行向下(2)如图所示，若只有磁场时，某带电粒子从如图所示，若只有磁场时，某带电粒子从O点射入，由点射入，由左手定则可知粒子射入后向上偏转左手定则可知粒子

25、射入后向上偏转考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验答案答案(1)125 V/m；与；与bc边平行向下边平行向下(2)e点上方距点上方距e点点0.22 m处处考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验 带电带电粒子在匀粒子在匀强强磁磁场场中做匀速中做匀速圆圆周运周运动动的程序解的程序解题题法法三步法三步法(1)画轨迹：即画出轨迹，并确定圆心，几何方法求半径画轨迹：即画出轨迹，并确定圆心，几何方法求半径.(2)找联系：轨道半径与磁感应强度

26、、运动速度相联系，偏找联系：轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间与周期相联系与周期相联系.(3)用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周用规律：即牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式、半径公式期公式、半径公式.考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验如如图图8210所示，在某空所示，在某空间实验间实验室室中，有两个靠在一起的等大的中，有两个靠在一起的等大的圆圆柱形柱形区域，分区域，分别别存在着等大

27、反向的匀存在着等大反向的匀强强磁磁场场，磁感，磁感应应强强度度B0.10 T，磁，磁场场区域区域【变式变式2】图图8210左左侧侧区区圆圆心心为为O1，磁，磁场场向里，右向里，右侧侧区区圆圆心心为为O2，磁，磁场场向外两区域切点向外两区域切点为为C.今有今有质质量量m3.21026 kg.带电带电荷量荷量q1.61019 C的某种离子，从左的某种离子，从左侧侧区区边缘边缘的的A点以速度点以速度v106 m/s正正对对O1的方向垂直磁的方向垂直磁场场射入，它将穿越射入，它将穿越C点后再从右点后再从右侧侧区穿出求：区穿出求：(1)该该离子通离子通过过两磁两磁场场区域所用的区域所用的时间时间(2)离

28、子离开右离子离开右侧侧区域的出射点偏离最初入射方向的区域的出射点偏离最初入射方向的侧侧移距移距离离为为多大？多大？(侧侧移距离指垂直初速度方向上移移距离指垂直初速度方向上移动动的距离的距离)考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验解析解析(1)离子在磁场中做匀速圆周运离子在磁场中做匀速圆周运动，在左右两区域的运动轨迹是对称动，在左右两区域的运动轨迹是对称的，如右图，设轨迹半径为的，如右图，设轨迹半径为R，圆周运，圆周运动的周期为动的周期为T.考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活

29、页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(2)在在图图中中过过O2向向AO1作垂作垂线线，联联立立轨轨迹迹对对称关系称关系侧侧移移总总距距离离d2rsin 22 m.答案答案(1)4.19106 s(2)2 m考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验10.“带电粒子的磁偏转带电粒子的磁偏转”模型模型(有界磁场中的临界问题有界磁场中的临界问题)(1)模型概述模型概述 带电带电粒子在有界磁粒子在有界磁场场中的偏中的偏转问题转问题一直是高考的一直是高考的热热点，点，此此类类模型模型较为较为复复杂杂，常，常见见的磁的

30、磁场边场边界有界有单单直直线边线边界、双直界、双直线边线边界、矩形界、矩形边边界和界和圆圆形形边边界等因界等因为为是有界磁是有界磁场场，则带则带电电粒子运粒子运动动的完整的完整圆圆周往往会被破坏，可能存在最大、最周往往会被破坏，可能存在最大、最小面小面积积、最、最长长、最短、最短时间时间等等问题问题(2)模型分模型分类类.单单直直线边线边界型：界型：当粒子源在磁当粒子源在磁场场中，且可以向中，且可以向纸纸面内各个方向以相同速率面内各个方向以相同速率发发射同种射同种带电带电粒子粒子时时以以图图8211(甲甲)中中带负电带负电粒子的运粒子的运动为动为例例考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点

31、透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验规律要点规律要点：图图8211考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验.双直双直线边线边界型界型当粒子源在一条当粒子源在一条边边界上向界上向纸纸面内各个方向以相同速率面内各个方向以相同速率发发射同射同一种粒子一种粒子时时，以，以图图8211(乙乙)中中带负电带负电粒子的运粒子的运动为动为例例规律要点规律要点：最最值值相切：粒子能从另一相切：粒子能从另一边边界射出的上、下最界射出的上、下最远远点点对应对应的的轨轨道分道分别别与两直与两直线线相

32、切如相切如图图8211(乙乙)所示所示对对称性：称性：过过粒子源粒子源S的垂的垂线为线为ab的中垂的中垂线线在如在如图图(乙乙)中，中，a、b之之间间有有带电带电粒子射出，粒子射出，最最值值相切相切规规律可推广到矩形区域磁律可推广到矩形区域磁场场中中考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验.圆圆形形边边界界(1)圆形磁场区域规律要点圆形磁场区域规律要点：相交于圆心相交于圆心：带电带电粒子沿指向粒子沿指向圆圆心的方向心的方向进进入磁入磁场场，则则出磁出磁场时场时速度矢量的反向延速度矢量的反向延长线长线一定一定过圆过圆

33、心，即两速度矢心，即两速度矢量相交于量相交于圆圆心，如心，如图图8212(甲甲)直径最小直径最小：带电带电粒子从直径的一个端点射入磁粒子从直径的一个端点射入磁场场，则则从从该该直径的另一端点射出直径的另一端点射出时时，磁，磁场场区域面区域面积积最小如最小如图图8212(乙乙)所示所示(2)环状磁场区域规律要点环状磁场区域规律要点：径向出入径向出入：带电带电粒子沿粒子沿(逆逆)半径方向射入磁半径方向射入磁场场，若能返回，若能返回同一同一边边界，界，则则一定逆一定逆(沿沿)半径方向射出磁半径方向射出磁场场最值相切最值相切：当：当带电带电粒子的运粒子的运动轨动轨迹与迹与圆圆相切相切时时，粒子有，粒子

34、有最大速度最大速度vm而磁而磁场场有最小磁感有最小磁感应应强强度度B.如如图图8212(丙丙)考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验图图8212 如如8213所示，两个同心所示，两个同心圆圆，半，半径分径分别为别为r和和2r，在两，在两圆圆之之间间的的环环形区形区域内存在垂直域内存在垂直纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场，磁，磁感感应应强强度度为为B.圆圆心心O处处有一放射源，放有一放射源，放出粒子的出粒子的质质量量为为m，带电带电量量为为q，假，假设设粒子速度方向都和粒子速度方向都和纸纸面平行面平行图图821

35、3【典例典例】考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验(1)图图中箭中箭头头表示某一粒子初速度的方向，表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方与初速度方向向夹夹角角为为60，要想使，要想使该该粒子粒子经过经过磁磁场场第一次通第一次通过过A点，点，则则初速度的大小是多少？初速度的大小是多少？(2)要使粒子不穿出要使粒子不穿出环环形区域，形区域，则则粒子的初速度不能超粒子的初速度不能超过过多多少？少？考基自主落实考基自主落实核心考点透析核心考点透析物理建模指导物理建模指导活页限时训练活页限时训练高考快乐体验高考快乐体验